JP2010211080A - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも２つのローラ部材２２、２３に張架される定着ベルト２１と、定着ベルト２１にテンションを与えながら圧接することで記録媒体Ｐが搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、を備える。そして、加圧手段は、ニップ部を形成する位置にそれぞれ切り替えて移動できるように構成された複数の加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃを具備する。
【選択図】図４

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに設置される定着装置とに関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ユーザーの要求に応じて出力画像の光沢度が低いものと高いものとを出力し分けることができる技術が知られている（例えば、特許文献１等参照。）。
特許文献１等における画像形成装置は、定着条件の異なる２つの定着装置が設置されていて、低光沢度の出力画像を形成したいときには第１の定着装置のみで定着工程をおこない、高光沢度の出力画像を形成したいときには第１の定着装置での定着工程に加えて第２の定着装置での定着工程もおこなっている。

一方、特許文献２等には、定着画像のシワの発生の防止やニップ部から送出される記録媒体の分離性を向上させることを目的として、定着ローラに圧接してニップ部を形成するための加圧ローラを切り替え移動できるように複数設置する技術が開示されている。詳しくは、複数の加圧ローラが、軸部を中心に回転する支持板に保持されていて、通紙する記録媒体のサイズや種類に応じて定着ローラに圧接する加圧ローラを切り替えている。

上述した特許文献１等の技術は、定着条件の異なる２つの定着装置を設置してために出力画像の光沢度を２段階で可変することができる。しかし、画像形成装置に２つの定着装置が設置されるために、装置が大型化・高コスト化してしまうという問題があった。このような問題は、出力画像の光沢度を３段階以上で可変しようとする場合には、定着条件の異なる３つ以上の定着装置を設置する必要が生じるために、さらに無視できないものになっている。

このような問題を解決するために、上述した特許文献２等の技術を応用して、定着ローラに圧接する加圧ローラを切り替え移動できるように複数設置して、加圧ローラを切り替えることによりニップ部のニップ幅を可変して、出力画像の光沢度を多段階で可変する方策が考えられる。しかし、その場合、複数の加圧ローラを切り替えたときに、定着ローラと加圧ローラとの軸心の平行度がずれてしまい、所望のニップ部が形成できずに出力画像に定着ムラが生じたり定着性が低下したりする問題が生じる可能性が高い。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる定着装置は、記録媒体上にトナー像を定着する定着装置であって、少なくとも２つのローラ部材に張架されるとともに、トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着ベルトと、前記定着ベルトにテンションを与えながら圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、を備え、前記加圧手段は、前記ニップ部を形成する位置にそれぞれ切り替えて移動できるように構成された複数の加圧ローラを具備したものである。

また、請求項２記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１に記載の発明において、前記加圧手段は、前記複数の加圧ローラを保持するとともに、軸部を中心に回転可能に構成された保持部材と、前記保持部材を回転駆動する駆動手段と、を具備したものである。

また、請求項３記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数の加圧ローラは、それぞれの外径が異なるように形成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記複数の加圧ローラは、それぞれに形成された弾性層の層厚が異なるように形成されたものである。

また、請求項５記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記複数の加圧ローラは、それぞれに形成された弾性層の硬度が異なるように形成されたものである。

また、請求項６記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記複数の加圧ローラは、それぞれに内設されたヒータによって加熱される温度が異なるように形成されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項１〜請求項６のいずれかに記載の発明において、前記複数の加圧ローラは、前記ニップ部の位置で記録媒体上に定着されるトナー像の光沢度についてのユーザーの要求に応じて切り替えられるものである。

また、この発明の請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。

本発明は、定着ベルトとのニップ部を形成する位置に複数の加圧ローラをそれぞれ切り替えて移動できるようにしているため、比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す概略断面図である。 図２の定着装置において、加圧ローラの切り替え移動がされた状態を示す図である。 加圧ローラの外径と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態２における定着装置を示す構成図である。 加圧ローラの弾性層の層厚と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。 この発明の実施の形態３における定着装置を示す構成図である。 加圧ローラの弾性層の硬度と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。 加圧ローラに内設されたヒータの温度と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

実施の形態１．
図１〜図４にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着するベルト方式の定着装置、を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップである。）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとのニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２〜図４にて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成・動作について詳述する。
図２に示すように、定着装置２０は、駆動ローラ２２（ローラ部材）、加熱ローラ２３（ローラ部材）、定着ベルト２１、加圧手段としての加圧装置３１、離型剤塗布ローラ５１、クリーニングローラ５２、温度センサ４０、ガイド板３５、等で構成される。

ここで、定着ベルト２１は、金属材料又は樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の無端状ベルトである。定着ベルト２１の弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト２１の離型層は、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）、等で形成されている。定着ベルト２１の表層に離型層を設けることにより、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ベルト２１は、２つのローラ部材（駆動ローラ２２と加熱ローラ２３とである。）に張架・支持されて、図２中の矢印方向に走行する。定着部材として熱容量の低い定着ベルト２１を用いることで、装置の昇温特性が向上する。

駆動ローラ２２は、ＳＵＳ３０４等の芯金上に、発泡シリコーンゴム等の耐熱性発泡弾性層が形成されたローラ部材であって、不図示の駆動モータによって図２の時計方向に回転駆動される。そして、駆動ローラ２２が回転駆動させると、駆動ローラとの摩擦抵抗によって定着ベルト２１が図２の矢印方向に走行し、さらに定着ベルト２１との摩擦抵抗によって加熱ローラ２３が図２の時計方向に回転して、加圧ローラ３２Ａが図２の反時計方向に回転する。

加熱ローラ２３は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料からなる中空構造のローラ部材であって、その円筒体の内部にはヒータ２５（加熱手段）が固設されている。なお、加熱ローラ２３は、耐食性を向上させるために、その表面にアルマイト処理が施されている。
加熱ローラ２３のヒータ２５は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板（不図示である。）に固定されている。そして、装置本体１の電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって加熱ローラ２３が加熱されて、さらに加熱ローラ２３によって加熱された定着ベルト２１の表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。ヒータ２５の出力制御は、加熱ローラ２３表面に当接する温度センサ４０（サーミスタ）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度センサ４０の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度（目標制御温度）に調整制御することができる。
また、図示は省略するが、加熱ローラ２３は定着装置２０の側板に対して図２の左右方向に揺動可能に保持されて、加熱ローラ２３がテンションプレートによって図２の右側に付勢されている。このような構成により、加熱ローラ２３は、定着ベルト２１に所定のテンションを与えるテンションローラとして機能することになる。なお、本実施の形態１では加熱ローラ２３をテンションローラとして用いたが、加熱ローラ２３を定着装置の側板に回転自在に固定して、定着ベルト２１にテンションを与えるテンションローラ（ローラ部材）を別に設置することもできる。

また、加圧手段としての加圧装置３１は、定着ベルト２１にテンションを与えながら圧接することでニップ部を形成するように構成されていて、ニップ部を形成する位置に３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて移動できるように構成されている。
具体的に、加圧装置３１（加熱手段）は、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃ、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃを保持する保持部材４５、保持部材４５を軸部４５ａを中心に回転駆動する駆動手段としての駆動モータ（不図示である。）、等で構成されている。３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれ、芯金と、芯金の外周面に接着層を介して形成された弾性層と、からなる。３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム等のソリッドゴム材料で形成されている。なお、弾性層の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。図示は省略するが、保持部材４５は、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの両端軸部を、軸受を介して回転自在に保持している。
そして、軸部４５ａに連結された駆動モータ（駆動手段）を駆動することで、保持部材４５が図２の両矢印方向に回転して、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃのうちいずれかの加圧ローラ（図２では、第１加圧ローラ３２Ａである。）が定着ベルト２１に圧接して所望のニップ部を形成することになる。

また、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの内部には、それぞれ、ヒータ３３Ａ〜３３Ｃが設置されている。加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃのヒータ３３Ａ〜３３Ｃは、それぞれ、ハロゲンヒータであって、その両端部が保持部材４５に保持されている。そして、装置本体１の電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ３３Ａ（ニップ部を形成する加圧ローラのヒータのみに電力供給される。）からの輻射熱によって加圧ローラ３２Ａが加熱されて、定着ベルト２１の表面も加熱されることで、定着ベルト２１の加熱効率が向上することになる。
なお、ヒータ３３Ａ〜３３Ｃの出力制御は、加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃ表面に当接する温度センサ（不図示である。）によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度センサの検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ３３Ａに交流電圧が印加される。
なお、加熱装置３１（加熱手段）については、後でさらに詳しく説明する。

図２を参照して、離型剤塗布ローラ５１は、駆動ローラ２２の位置で定着ベルト２１に当接して、定着ベルト２１の表面に微量オイル等の離型剤を供給するものである。このように、離型剤塗布ローラ５１を設置することで、定着ベルト２１にトナーが付着する不具合を抑止するとともに、ニップ部を通過する記録媒体Ｐの分離性を向上させることができる。ここで、離型剤塗布ローラ５１は、芯金上に、シリコーンオイル等の離型剤が含浸された発泡体層、ゴアテックス等からなる多孔質フィルム層、を順次形成したものであって、定着ベルト２１に所定の圧接力で当接するように配設されている。そして、定着ベルト２１が走行することにより、摩擦力によって離型剤塗布ローラ５１も連れ回りしながら定着ベルト２１の表面に微量の離型剤を塗布することになる。
また、クリーニングローラ５２は、金属材料からなるローラ部材であって、離型剤塗布ローラ５１の上流側の位置で定着ベルト２１に当接して定着ベルト２１に付着したトナーや紙粉をクリーニングする。クリーニングローラ５２を設置することで、離型剤塗布ローラ５１の性能が経時においても安定的に発揮されることになる。

図２を参照して、定着ベルト２１と加圧装置３１との当接部（ニップ部である。）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
また、図示は省略するが、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板が配設されている。分離板は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ベルト２１の走行に沿って定着ベルト２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。

上述のように構成された定着装置２０は、通紙時に次のように動作する。
図２を参照して、装置本体１の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ２５に交流電圧が印加（給電）されるとともに、駆動ローラ２２の回転駆動が開始されて、各部の摩擦抵抗によって定着ベルト２１、加熱ローラ２３、加圧ローラ３２Ａの従動が開始される。このとき、ニップ部を形成する加圧ローラ３２Ａに内設されたヒータ３３Ａにも交流電源から交流電圧が印加される。
その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の各色のトナーが記録媒体Ｐ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３２Ａのニップ部に送入される。そして、定着ベルト２１による加熱と、定着ベルト２１及び加圧ローラ３２Ａの押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ベルト２１及び加圧ローラ３２Ａによってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

以下、本実施の形態１における定着装置２０の、特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
先に説明したように、本実施の形態１における定着装置２０は、ニップ部を形成する位置に３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて回転移動できるように構成されていて、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃのうちいずれかの加圧ローラが定着ベルト２１にテンションを与えながら圧接する。
ここで、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれの外径が異なるように形成されている。具体的に、外径が最も大きな第１加圧ローラ３２Ａと、外径がその次に大きな第２加圧ローラ３２Ｂと、外径が最も小さな第３加圧ローラ３２Ｃと、が保持部材４５の軸部４５ａを中心にして回転移動できるように設置されている。図２は第１加圧ローラ３２Ａが定着ベルト２１に圧接している状態であって、図３は第３加圧ローラ３２Ｃが定着ベルト２１に圧接している状態である。

そして、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、ニップ部の位置で記録媒体Ｐ上に定着されるトナー像Ｔの光沢度についてのユーザーの要求に応じて切り替えられることになる。
具体的に、ユーザーが銀塩写真と同等の高光沢の出力画像を望む場合には、外径が最も大きな第１加圧ローラ３２Ａを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する（図２の状態である。）。このとき、ニップ部におけるニップ幅（定着ベルト２１と加圧ローラとの搬送方向の接触距離である。）が大きくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量も多くなって、定着画像の光沢度が高くなる。
これに対して、文字や線画が主体となる出力画像であってユーザーが低光沢の出力画像を望む場合には、外径が最も小さな第３加圧ローラ３２Ｃを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する（図３の状態である。）。このとき、ニップ部におけるニップ幅が小さくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が少なくなって、定着画像の光沢度が低くなる。
さらに、ユーザーが中程度の光沢の出力画像を望む場合には、外径が２番目に大きな第２加圧ローラ３２Ｂを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、ニップ部におけるニップ幅が中程度に設定されるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が中程度になって、定着画像の光沢度が中程度になる。
なお、図４は、加圧ローラの外径と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。図４に示すように、加圧ローラの外径が大きくなるにつれて、出力画像の光沢度が高くなる。

このように、本実施の形態１では、加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃが、駆動ローラ２２や加熱ローラ２３の位置ではなく、それらのローラ部材２２、２３の間の位置で、可撓性を有する定着ベルト２１を撓ませて当接させることでニップ部を形成している。これにより、加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃを駆動ローラ２２（又は、加熱ローラ２３）の位置で定着ベルト２１に当接させた場合に生じる、ローラ同士の軸心の平行度のズレによる定着ムラや定着性低下の発生を抑止することができる。
そして、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの中から最適な加圧ローラを選択して定着ベルト２１に圧接させることで、ユーザーが要望する所望の光沢度を得るために好適なニップ部が形成されることになる。

ここで、図示は省略するが、画像形成装置本体１の操作パネルには、ユーザーが要望する画像の光沢度を選択するための操作ボタンが設けられている。そして、ユーザーが操作ボタンを選択操作することで、記録媒体Ｐの通紙が開始される前に、制御部の指令によって保持部材４５の駆動モータが駆動されて、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの中から最適な加圧ローラがニップ部の位置に回転移動することになる。

以上説明したように、本実施の形態１では、定着ベルト２１とのニップ部を形成する位置に複数の加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて移動できるようにしているため、比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な画像を出力することができる。

実施の形態２．
図５及び図６にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図５は、実施の形態２における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態２における定着装置は、加圧手段３１の構成が、前記実施の形態１のものと相違する。

図５に示すように、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、駆動ローラ２２（ローラ部材）、加熱ローラ２３（ローラ部材）、定着ベルト２１、加圧手段としての加圧装置３１、離型剤塗布ローラ５１、クリーニングローラ５２、温度センサ４０、等で構成される。
そして、本実施の形態２における定着装置２０も、前記実施の形態１のものと同様に、ニップ部を形成する位置に３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて回転移動できるように構成されていて、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃのうちいずれかの加圧ローラが定着ベルト２１にテンションを与えながら圧接する。

ここで、本実施の形態２における定着装置２０は、前記実施の形態１のものと異なり、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれに形成された弾性層の層厚が異なるように形成されている。具体的に、弾性層の層厚が最も厚い第１加圧ローラ３２Ａと、弾性層の層厚がその次に厚い第３加圧ローラ３２Ｂと、弾性層の層厚が最も薄い第３加圧ローラ３２Ｃと、が保持部材４５の軸部４５ａを中心にして回転移動できるように設置されている。図５は第１加圧ローラ３２Ａが定着ベルト２１に圧接している状態である。なお、本実施の形態２では、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの外径が同等に形成されている。

そして、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、ニップ部の位置で記録媒体Ｐ上に定着されるトナー像Ｔの光沢度についてのユーザーの要求に応じて切り替えられることになる。
具体的に、ユーザーが高光沢の出力画像を望む場合には、弾性層が最も厚い第１加圧ローラ３２Ａを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する（図５の状態である。）。このとき、弾性層のつぶれ量が大きくニップ部におけるニップ幅が大きくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量も多くなって、定着画像の光沢度が高くなる。
これに対して、ユーザーが低光沢の出力画像を望む場合には、弾性層が最も薄い第３加圧ローラ３２Ｃを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、弾性層のつぶれ量が小さくニップ部におけるニップ幅が小さくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が少なくなって、定着画像の光沢度が低くなる。
さらに、ユーザーが中程度の光沢の出力画像を望む場合には、弾性層が２番目に厚い第２加圧ローラ３２Ｂを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、弾性層のつぶれ量が中程度になりニップ部におけるニップ幅が中程度に設定されるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が中程度になって、定着画像の光沢度が中程度になる。
なお、図６は、加圧ローラの弾性層の層厚と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。図６に示すように、加圧ローラの弾性層の層厚が厚くなるにつれて、出力画像の光沢度が高くなる。

以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、定着ベルト２１とのニップ部を形成する位置に複数の加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて移動できるようにしているため、比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な画像を出力することができる。

実施の形態３．
図７〜図９にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図７は、実施の形態３における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態１における図２に相当する図である。本実施の形態３における定着装置は、加圧手段３１の構成が、前記実施の形態１のものと相違する。

図７に示すように、本実施の形態３における定着装置２０も、前記各実施の形態のものと同様に、駆動ローラ２２（ローラ部材）、加熱ローラ２３（ローラ部材）、定着ベルト２１、加圧手段としての加圧装置３１、離型剤塗布ローラ５１、クリーニングローラ５２、温度センサ４０、等で構成される。
そして、本実施の形態３における定着装置２０も、前記各実施の形態のものと同様に、ニップ部を形成する位置に３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて回転移動できるように構成されていて、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃのうちいずれかの加圧ローラが定着ベルト２１にテンションを与えながら圧接する。

ここで、本実施の形態３における定着装置２０は、前記実施の形態１のものと異なり、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、それぞれに形成された弾性層の硬度が異なるように形成されている。具体的に、弾性層の硬度が最も小さな第１加圧ローラ３２Ａと、弾性層の硬度がその次に小さな第３加圧ローラ３２Ｂと、弾性層の硬度が最も大きな第３加圧ローラ３２Ｃと、が保持部材４５の軸部４５ａを中心にして回転移動できるように設置されている。図７は第１加圧ローラ３２Ａが定着ベルト２１に圧接している状態である。なお、本実施の形態３では、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの外径や弾性層の層厚が同等に形成されている。

そして、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃは、ニップ部の位置で記録媒体Ｐ上に定着されるトナー像Ｔの光沢度についてのユーザーの要求に応じて切り替えられることになる。
具体的に、ユーザーが高光沢の出力画像を望む場合には、弾性層の硬度が最も小さい第１加圧ローラ３２Ａを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する（図７の状態である。）。このとき、弾性層のつぶれ量が大きくニップ部におけるニップ幅が大きくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量も多くなって、定着画像の光沢度が高くなる。
これに対して、ユーザーが低光沢の出力画像を望む場合には、弾性層の硬度が最も大きい第３加圧ローラ３２Ｃを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、弾性層のつぶれ量が小さくニップ部におけるニップ幅が小さくなるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が少なくなって、定着画像の光沢度が低くなる。
さらに、ユーザーが中程度の光沢の出力画像を望む場合には、弾性層の硬度が２番目に小さい第２加圧ローラ３２Ｂを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、弾性層のつぶれ量が中程度になりニップ部におけるニップ幅が中程度に設定されるために、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が中程度になって、定着画像の光沢度が中程度になる。

なお、図８は、加圧ローラの弾性層の硬度（アスカーＣ硬度である。）と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。図８に示すように、加圧ローラの弾性層の硬度が小さくなるにつれて、出力画像の光沢度が高くなる。
ここで、加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの弾性層のアスカーＣ硬度が１０度未満の場合にはニップ部におけるニップ圧力が不安定になり、弾性層のアスカーＣ硬度が５０度を超える場合にはニップ部を通過する記録媒体Ｐにシワが発生してしまう。したがって、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの弾性層のアスカーＣ硬度は、いずれも、１０〜５０度の範囲に設定することが好ましい。

なお、本実施の形態３では、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃの弾性層の硬度が異なるように形成したが、３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃに内設されたヒータ３３Ａ〜３３Ｃによって加熱される温度（又は、ヒータ温度）が異なるように形成することもできる。
具体的に、ユーザーが高光沢の出力画像を望む場合には、ヒータ温度が最も高い第１加圧ローラ３２Ａを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する（図７の状態である。）。このとき、加圧ローラ３２Ａの温度が最も高く、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量も多くなって、定着画像の光沢度が高くなる。
これに対して、ユーザーが低光沢の出力画像を望む場合には、ヒータ温度が最も低い第３加圧ローラ３２Ｃを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、加圧ローラ３２Ｃの温度が最も低く、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が少なくなって、定着画像の光沢度が低くなる。
さらに、ユーザーが中程度の光沢の出力画像を望む場合には、ヒータ温度が２番目に高い第２加圧ローラ３２Ｂを定着ベルト２１に圧接してニップ部を形成する。このとき、ニップ部においてトナー像Ｔに与えられる熱量が中程度になって、定着画像の光沢度が中程度になる。
なお、図９は、加圧ローラに内設されたヒータの温度と、出力画像の光沢度と、の関係を示すグラフである。図９に示すように、ヒータ温度が高いほど、加圧ローラの表面温度が高くなって、出力画像の光沢度が高くなる。

以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、定着ベルト２１とのニップ部を形成する位置に複数の加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃをそれぞれ切り替えて移動できるようにしているため、比較的簡易な構成で、出力画像の光沢度を多段階で可変することができて、定着ムラが生じにくく定着性が良好な画像を出力することができる。

なお、前記各実施の形態ではヒータ２５の輻射熱によって定着ベルト２１を加熱する熱ヒータ方式の定着装置２０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、励磁コイルから生じる磁束によって定着ベルト２１を直接的又は間接的に電磁誘導加熱する電磁誘導加熱方式の定着装置に対しても本発明を適用することができる。その場合にも、前記各実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、前記各実施の形態では加圧装置３１に３つの加圧ローラ３２Ａ〜３２Ｃを設置したが、加圧装置３１に２つ又は４つ以上の加圧ローラを設置することもできる。その場合にも、前記各実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置本体（装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ベルト、
２２ 駆動ローラ（ローラ部材）、
２３ 加熱ローラ（ローラ部材）、
２５ ヒータ、
３１ 加圧装置（加圧手段）、
３２Ａ 第１加圧ローラ、
３２Ｂ 第２加圧ローラ、
３２Ｃ 第３加圧ローラ、
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ ヒータ、
４５ 保持部材、 ４５ａ 軸部、
５１ 離型剤塗布ローラ、
５２ クリーニングローラ、 Ｐ 記録媒体。

特開２００５−１７３２５９号公報 特開平６−８３２３４号公報

Claims (8)

1. 記録媒体上にトナー像を定着する定着装置であって、
   少なくとも２つのローラ部材に張架されるとともに、トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着ベルトと、
   前記定着ベルトにテンションを与えながら圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧手段と、
   を備え、
   前記加圧手段は、前記ニップ部を形成する位置にそれぞれ切り替えて移動できるように構成された複数の加圧ローラを具備したことを特徴とする定着装置。
2. 前記加圧手段は、
   前記複数の加圧ローラを保持するとともに、軸部を中心に回転可能に構成された保持部材と、
   前記保持部材を回転駆動する駆動手段と、
   を具備したことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記複数の加圧ローラは、それぞれの外径が異なるように形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記複数の加圧ローラは、それぞれに形成された弾性層の層厚が異なるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記複数の加圧ローラは、それぞれに形成された弾性層の硬度が異なるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記複数の加圧ローラは、それぞれに内設されたヒータによって加熱される温度が異なるように形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記複数の加圧ローラは、前記ニップ部の位置で記録媒体上に定着されるトナー像の光沢度についてのユーザーの要求に応じて切り替えられることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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